Proton adalah jenis partikel subatomik, yaitu, salah satu partikel minimum yang membentuk atom. Proton milik keluarga fermion dan dilengkapi dengan muatan listrik positif.
Semua materi terbuat dari atom, dan ini pada gilirannya terdiri dari tiga jenis partikel, dilengkapi dengan muatan listrik yang berbeda: elektron (muatan negatif), neutron (muatan netral) dan proton (muatan positif).
Untuk waktu yang lama diperkirakan bahwa proton adalah jenis partikel fundamental, yaitu, ia tidak dapat dibagi. Namun, hari ini ada bukti kuat yang menunjukkan bahwa proton terdiri dari quark.
Bagaimanapun, proton adalah partikel subatomik yang stabil, padanan elektron. Berbeda dengan elektron, yang mengorbit di sekitar inti atom, proton terkandung dalam inti atom di sebelah neutron, yang berkontribusi pada sebagaian besar massa atom.
Pengertian
Proton adalah partikel subatomik. Artinya, itu adalah partikel yang ada di dalam struktur atom. Ini dicirikan dengan memiliki muatan positif dan massa hampir dua ribu kali lebih besar dari elektron.
Istilah proton berasal dari bahasa Yunani prōton, yang artinya pertama. Ini karena proton dan neutron telah lama diyakini sebagai partikel tak terpisahkan yang darinya materi mulai mengatur.
Namun, bukti menunjukkan bahwa proton terdiri dari struktur yang lebih kecil yang merupakan partikel elementer sebenarnya.
Orang yang menemukan proton adalah ahli kimia dan fisikawan Inggris Ernest Rutherford (1871-1937). Setelah bereksperimen dengan gas nitrogen dan mendeteksi tanda-tanda yang tampaknya merupakan inti hidrogen, Rutherford menyimpulkan bahwa inti ini kemungkinan adalah partikel elementer.
Meskipun gagasan ini diterima begitu saja selama sebagian besar abad ke-20, sejak tahun 1970-an, bukti ilmiah menunjukkan bahwa proton terdiri dari partikel lebih kecil lainnya yang disebut hadron dan meson, yang pada kenyataannya merupakan partikel elementer yang sebenarnya. karena, sampai sekarang, tidak ada bukti bahwa mereka dapat membelah lebih jauh atau mengandung struktur lain di dalamnya.
Beberapa dekade sebelum penemuan Rutherford, fisikawan Jerman Eugene Goldstein telah mengajukan gagasan tentang proton. Namun, idenya tidak diperhitungkan.
Penemuan Proton
Proton ditemukan pada tahun 1918 oleh Ernest Rutherford (1871-1937), seorang ahli kimia dan fisika Inggris. Di tengah eksperimen dengan gas nitrogen, Rutherford mencatat bahwa instrumennya mendeteksi keberadaan inti hidrogen dengan menembakkan partikel alfa ke gas.
Dia menyimpulkan bahwa inti ini harus menjadi partikel materi yang mendasar, tanpa mengetahui pada saat itu bahwa, tepatnya, inti atom hidrogen mengandung satu partikel: proton. Dengan demikian, diputuskan untuk menyediakan hidrogen dengan nomor atom 1.
Namun, pengalaman ilmiah sebelumnya diketahui yang mengarah pada penemuan ini. Sebagai contoh, fisikawan Jerman Eugene Goldstein (1850-1930) pada tahun 1886 menyimpulkan bahwa, atom menjadi netral secara listrik.
Selain itu, J. J. Thompson (1856-1940) Inggris telah menemukan elektron dan muatan negatifnya, yaitu, perlu ada beberapa jenis partikel lain dengan muatan berlawanan dalam atom. Namun, dalam pencariannya untuk partikel-partikel ini, Goldstein menemukan ion positif, melalui percobaan dengan sinar katoda.
Sifat proton
Proton adalah partikel komposit yang stabil, jauh lebih besar daripada elektron (1836 kali) dan dianugerahi muatan elementer positif 1 (1,6 x 10^-19 C). Proton terdiri dari tiga partikel dasar atau quark: dua “atas” (up) dan satu “bawah” (down). Waktu paruh mereka lebih besar dari 1035 tahun, di mana mereka rentan terhadap peluruhan.
Proton memiliki, seperti partikel subatomik lainnya, putarannya sendiri, yaitu momentum sudut intrinsik dan tidak berubah-ubah, yang dalam hal ini adalah ½. Sifat ini sangat berguna untuk resonansi magnetik nuklir dan aplikasi teknologi modern lainnya.
Karakteristik Proton
Proton memiliki karakteristik sebagai berikut:
- Proton memiliki muatan positif 1 (1,6 x 10-19 Coulomb)
- Mereka adalah partikel komposit: proton terdiri dari struktur yang lebih kecil, yang disebut hadron, yang pada gilirannya terdiri dari quark.
- Proton memiliki tiga quark: dua dengan muatan positif (quark ke atas) dan satu dengan muatan negatif (quark ke bawah).
- Waktu paruh proton adalah 1035 tahun.
- Proton memiliki antipartikel yang disebut antiproton, yang ditandai dengan muatan negatif.
- Proton dan neutron ditemukan di inti atom, itulah sebabnya mereka juga disebut nukleon.
- Massa proton 1836 kali lebih besar dari pada elektron.
- Proton memiliki lebar 0,88 femtometer (10-15 meter).
Inti atom
Karena mereka biasanya ditemukan dalam inti atom, proton dan neutron dikenal sebagai “nukleon.” Elektron, di sisi lain, mengorbit di sekitarnya dengan cara yang kurang lebih tersebar.
Inti atom dihubungkan bersama oleh gaya nuklir yang kuat, yang hanya dalam kasus atom-atom besar (seperti Uranium) yang dapat menghasilkan gaya lain, seperti elektromagnetik.
Nukleon merupakan persentase tertinggi dari massa atom mana pun, dan karenanya menentukan perbedaan antara unsur kimia dan lainnya: misalnya, atom hidrogen hanya memiliki satu proton dalam intinya, sedangkan helium memiliki dua proton dan satu atau dua neutron, tergantung pada isotop spesifik.
Nomor atom
Nomor atom (Z) menunjukkan berapa banyak proton yang dimiliki suatu jenis atom dalam nukleusnya. Setiap unsur kimianya memiliki nomor atom yang berbeda, meskipun perilaku kimianya agak ditentukan oleh jumlah elektron yang mengorbit inti.
Jadi, misalnya, klorin (Cl) memiliki 17 proton dalam nukleusnya, sehingga nomor atomnya adalah 17. Angka ini tidak pernah bervariasi, bahkan di antara isotop (versi) dari atom yang sama, karena mereka berbeda satu sama lain hanya dalam jumlah neutron dalam inti mereka.
